Angew:MXene 在数分钟内引发自由基聚合实现全印刷锌离子混合电容器及其他用途
Nanoyu Nanoyu 2024-09-17

(准)固态(QSS)电化学储能装置(EES)的增材制造凸显了凝胶聚合物电解质(GPE)设计的重要性。通过打印在电极渗透网络中创建结合良好的电极-GPE界面可以大规模生产具有增强电化学性能的定制EES,但事实证明这非常具有挑战性。

在此,四川大学Chuanfang Zhang报道了一种多功能、通用且可扩展的方法,通过MXene在室温下引发的自由基聚合(FRP)来设计可控、无缝的电极GPE界面。重要的是,MXene降低了过硫酸盐引发剂的解离焓,并显着缩短了SO4·加速的诱导期,从而能够在几分钟内完成FRP。

文章要点

1形成的良好结合的电极-GPEs界面使电场和浓度场(即Zn2+)均匀化,从而抑制了枝晶的形成,这意味着锌离子混合电容器(ZHCs)具有长期循环(50,000次)、高能量密度(105.5 Wh kg−1)和功率密度(9231 W kg−1),并且变形时具有出色的稳定性。

2聚合物电解质流变行为的关键转变(静止状态下为水性油墨,一旦被MXene触发就会变成固体)完美地确保了电极和GPE的直接全打印,并且两者之间具有良好结合的界面,为ZHC之外的全打印QSSEES开辟了巨大的可能性。

 

参考文献

Wentao Zhang, et al, MXene Triggered Free Radical Polymerization in Minutes toward All-Printed Zn-Ion Hybrid Capacitors and Beyond, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202413728

DOI: 10.1002/anie.202413728

https://doi.org/10.1002/anie.202413728


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